Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Данный урок биологии является обобщающим при изучении органов и систем органов животных. До того момента, когда учащиеся начнут изучать все системы органов более подробно, они должны себе чётко представлять, что является органом и системой. На этом уроке ребята не только вспоминают название систем органов, но и называют органы, представляющие каждую систему у разных групп организмов....
02 12 2025 22:31:30
На уроке формируются биологические понятия "пoлoвoе, бесполое, вегетативное размножение", "гамета", "зигота", "cпepмий", "cпepматозоид", "яйцеклетка", особенности размножения растений, формируются навыки получения информации учащимися с помощью различных источников, в том числе компьютерных....
01 12 2025 0:24:35
Данный урок разработан с учетом развития творческих способностей учащихся с применением элементов теории решения изобретательных задач (ТРИЗ). Мозговой штурм предназначен для организации групповой работы учащихся. Применяются интеpaктивные технологии - это объединение в ротационные (изменяющиеся) тройки, дискуссионный метод "два - четыре - все вместе", метод карусели и т.д.
...
30 11 2025 1:20:34
Урок позволяет сформировать у учащихся понятие о многообразии одноклеточных, особенностях строения и жизнедеятельности представителей типов Споровики, Инфузории, о роли одноклеточных в биосфере. Развивает умения пользоваться различными источниками информации, выделять главное, сравнивать и делать выводы.
...
29 11 2025 7:27:53
В статье описан опыт формирования культуры здоровья обучающихся посредством проектной деятельности на примере сотрудничества учреждений общего и дополнительного образования....
28 11 2025 22:41:42
Программа рассчитана на учащихся девятых классов. Она актуальна для детей, ориентирующихся на естественно-научный профиль обучения. Этот курс предполагает получение школьниками теоретических знаний, самостоятельную работу школьников, игровое задание, анкетирование и тестирование. Составлена как дополнение к курсу биологии....
27 11 2025 15:55:56
Цветок — это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма — разнообразна....
26 11 2025 10:57:28
Изучение данной темы в разделе биологии «Обмен веществ и энергии» представляет определенную сложность для учащихся. Рассмотрение гликолиза в цепи процессов метаболизма клетки помогает учащимся лучше понять сущность и значимость этого процесса в энергетическом обмене организма в целом. Наглядность слайдов компьютерной презентации значительно повышает эффективность работы преподавателя....
25 11 2025 11:11:51
Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены....
24 11 2025 14:24:13
Предлагаемая разработка занятия элективного курса может быть использована при проведении внеклассных занятий в 5–8-х классах с целью развития устойчивого интереса к изучению природы и расширения кругозора. Предлагается для учащихся, желающих узнать как можно больше о разнообразии цветущих растений. Содержание занятия позволяет познакомить с растениями-символами, легендами народов мира, поэтическими строками, посвящённым красоте и величии цветущих растений....
23 11 2025 19:48:23
Урок экологии в 6-м классе. Цель урока: побудить школьников к размышлению об экологическом и
личностном смысле сохранения культурного и биологического разнообразия страны, региона, своей местности; необходимости для этого совместных усилий людей разных национальностей, поколений, религий, их желания и умения договариваться о сотрудничестве в решении общих экологических проблем....
22 11 2025 11:36:27
Отряд насчитывает 17 семейств. Размеры представителей колeблются от 7см до 5м в длину. Обладают большим количеством зубов в форме конуса, поэтому предполагалось, что Кистеперые – хищники....
21 11 2025 0:42:19
Конспект занятия по дополнительной образовательной программе «Родная природа» в разделе «Животный мир Кировской области», тема «Птицы». Занятие рекомендовано для проведения уроков зоологии в 7-м классе при изучении темы «Класс птицы». Занятие проводится в форме устного журнала с использованием натуральных гнезд птиц, прослушиванием голосов птиц, фотографиями и рисунками....
20 11 2025 0:42:14
В статье приведен урок природоведения в 5-м классе по изучению нового материала с использованием набора минералов, таблиц по географии, схемы "Круговорот горных пород", справочных материалов, индивидуальных дифференцированных карточек, презентации к уроку....
19 11 2025 1:30:22
Разработка урока для учащихся 8-го класса, имеющих различные отклонения в развитии, с использованием информационных коммуникативных технологий. Разработка материала представляет собой план урока. Автор прилагает презентацию, иллюстрирующую содержание материала.
...
18 11 2025 16:18:48
Автор статьи представляет технологию развития критического мышления, где развивает у учащихся информационную и коммуникативную компетентность....
17 11 2025 6:52:32
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
16 11 2025 16:57:23
Урок по теме проводится в 7-м классе с использованием компьютерных технологий, которые способствуют интенсификации учебного процесса, развивают навыки наблюдения, обеспечивают прочное усвоение обучающимися знаний, повышают интерес к предмету. Главным в данном уроке является то, что новые знания не даются обучающимся в готовом виде, а активно добываются в процессе учебной деятельности....
15 11 2025 8:19:43
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
14 11 2025 18:11:30
Урок призван сформировать представление о витаминах и их роли в организме человека, дать понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе и мерах профилактики, развивать интеллектуальные, креативные и коммуникативные способности учащихся, способствовать гигиеническому воспитанию школьников....
13 11 2025 6:35:31
Урок проверки, оценки и коррекции знаний и способов деятельности с использованием ИКТ с целью развития личности каждого ученика через активную деятельность на уроке.
Ожидаемые результаты: дети сами должны сформулировать тему и задачи урока; сами проверить и оценить свои знания, используя навыки работы на компьютере; сами открыть тайну цветковых растений; сами сделать выводы по уроку. Учитель выступает как координатор урока.
...
12 11 2025 17:59:31
Биологическая игра выполнена в программе Microsoft Power Point. Игра рассчитана на 40–45 минут (1 урок), состоит из 22 слайдов. Проводилась с учащимися разного возраста (6–11-е классы). Разделы игры: ученые, науки, праздники. Материалы разделов подбирались по содержанию учебных программ по биологии 6–11 классов. После задания следует слайд с ответами....
11 11 2025 18:54:52
Дана комплексная хаpaктеристика Тихого океана. Интеграция знаний из географии, биологии, экологии. Создание «визитной карточки» (герба) Тихого океана. Развитие интереса к предметам....
10 11 2025 23:25:39
Игра может быть проведена в рамках предметной недели по биологии. Она рассчитана на учащихся 9–11-х классов. В ходе игры актуализируются, расширяются и закрепляются знания учащихся по истории биологии и ученым, которые внесли вклад в ее становление. Формируются коммуникативные универсальные учебные действия: излагать свое мнение, аргументируя его, подтверждая фактами, участвовать в диалоге: слушать и слышать другого, работать в паре, группе в разных ролях....
09 11 2025 12:22:48
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
08 11 2025 11:50:41
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
07 11 2025 15:55:18
Программа элективного курса предназначена для учащихся 9-го класса и носит межпредметный хаpaктер. Содержание курса расширяет представления учащихся о значении органических и неорганических веществ для живых организмов, а также углубляет понятие о связи строения и функций молекул. Интеграция данного курса с химией, биофизикой, нейрохимией, токсикологией, фармакологией, медициной позволяет расширить круг проблем, связанных с реакцией живых систем на те или иные химические вещества.
...
06 11 2025 9:34:40
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
05 11 2025 15:59:58
На тему "Тип Хордовые животные, подтип черепные классы рыб" отводится в учебнике под редакцией В.В. Латюшина всего три урока, а материал очень объемный. На уроке используется презентация о многообразии рыб. Яркие иллюстрации побуждают обучающихся к глубокому изучению темы, проявлению творчества в написании реферата, составлении кроссворда....
04 11 2025 20:51:34
Урок направлен на формирование знаний о функциях корня, особенностях строения корневых систем и расположения различных типов корней на растении. Во время урока дети работают с материалами презентации, табличным материалом и с гербарными экземплярами растений, что способствует формированию различных УУД учащихся....
03 11 2025 23:30:14
Урок формирует понятие об оси Земли, Северном и Южном полушарии, экваторе. Учит определять разными способами стороны света, показывает уменьшенную модель планеты Земля....
02 11 2025 2:40:15
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
01 11 2025 8:59:27
Обобщающий урок в форме игры имеет важное значение для успешности усвоения материала. Обстановка игры, непринужденное общение, возможность показать и утвердить себя в коллективе и плавать как рыба в воде, показывая свои знания – все это повышает роль эмоционального фактора. Благодаря этому легко воспроизводятся знания, которые были приобретены ранее....
31 10 2025 16:41:11
Предлагаются несколько вариантов заданий с ответами для проведения зачета по биологии по теме "Пищеварение".
...
30 10 2025 15:48:55
Урок знакомит учащихся с планетами Солнечной системы, формирует представление о них, развивает познавательный интерес учащихся, умение наблюдать и анализировать, память, внимание, речь, воспитывает любовь к планете, внимательное отношение к явлениям, происходящим вокруг....
29 10 2025 5:48:33
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
28 10 2025 3:29:54
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
27 10 2025 15:10:46
Урок проводится в ходе изучения биологии (раздел животные) в 7-м классе. Целью урока является возможность показать учащимся особенности размножения и развития рыб, раскрыть разнообразные формы заботы о потомстве как приспособление к выживанию вида....
26 10 2025 12:19:56
Цели урока: обобщить знания о географических объектах, сформировать представление о месте обитания мха-сфагнума; сформировать у учащихся представление о строении, значении и применении мха - сфагнума; развивать аналитико-синтетические навыки, развивать умение устанавливать причинно-следственные связи; активизировать познавательный интерес учащихся, прививать любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
25 10 2025 7:22:18
Урок применяет информационные технологии и методы развивающего обучения. В ходе урока у учащихся формируются представления об этапах индивидуального развития организмов, а также выясняются причины нарушений, происходящих в эмбриогенезе. Во время урока используются различные виды учебной деятельности: работа с терминами, заполнение схемы, таблицы, работа с текстом учебника....
24 10 2025 3:49:20
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
23 10 2025 1:48:41
Главная цель интегрированных уроков - развитие личности обучающегося при приоритете сохранения его здоровья, одним из факторов которого является создание условий психологического комфорта, предполагающих наличие атмосферы сотрудничества и взаимопомощи, возможности самовыражения и самореализации....
22 10 2025 9:54:54
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
21 10 2025 17:41:20
Урок биологии в 7-м классе служит ознакомлению с общей хаpaктеристикой класса, многообразием и особенностями строения и поведения отрядов акул, скатов, химерообразных....
20 10 2025 23:32:31
На уроке о наследственных болезнях рассматривается материал по основным разделам генетики человека, включая методы изучения генетики человека, классификацию наследственных болезней, факторы, вызывающие наследственные заболевания, методы ранней диагностики....
19 10 2025 2:16:33
Мастер-класс подразумевает метапредметный подход, при изучении темы «Кровь», позволяет рассмотреть причины изменения уровня сахара крови....
18 10 2025 16:13:15
На уроке по теме "Многообразие и значение водорослей" в 6-м классе учащиеся знакомятся с классификацией водорослей, особенностями их строения, значением в природе и жизни человека. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
17 10 2025 17:11:47
Это мероприятие ценно тем, что через физическую нагрузку активизируется мыслительная деятельность учащихся. Каждое эстафетное задание в этих забегах будет подражанием какому-то животному или насекомому. В шутку копируя движения животных, ребята заодно познакомятся с некоторыми представителями этого мира, узнают об их повадках, оценят их силу и ловкость.
...
16 10 2025 1:54:25
Урок является обобщением и систематизацией знаний о четырёх царствах живой природы. Ученики работают в группах, самостоятельно ставят опыты, эксперименты, проводят наблюдения, обобщают накопленные знания по разделу. Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
15 10 2025 1:45:26
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
14 10 2025 23:42:42
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
